Jeśli planujesz zainstalować panele słoneczne, jedno z pierwszych pytań to ile energii elektrycznej naprawdę wyprodukują w ciągu roku?

Ja, szczerze mówiąc, zainstalowałem swoje panele bez takiego badania. Po prostu skierowałem je na południe i zamontowałem pionowo - pod kątem 90°. Jednym z powodów tej decyzji było to, aby zimą mniej zasypywał je śnieg i mogły lepiej działać przy niskim położeniu słońca.

Po kilku miesiącach eksploatacji zacząłem się zastanawiać: jak bardzo spadnie generacja zimą?

Posiadam 3,84 kW paneli słonecznych, a zimą nawet niewielka generacja byłaby już przydatna. Na przykład, aby częściowo zasilać kocioł, pompy i kilka żarówek.

Oczywiście każda instalacja jest indywidualna. Na generację wpływają orientacja, kąt nachylenia, miejsce instalacji, pogoda i wiele innych czynników.

Dlatego chciałem nie tylko zgadywać, ale spróbować ocenić to bardziej technicznie.

W tym celu skorzystałem z Global Solar Atlas - serwisu, za pomocą którego można modelować oczekiwaną generację elektrowni słonecznej, uwzględniając jej moc, orientację i kąt nachylenia. 

Można to ocenić za pomocą darmowego serwisu Global Solar Atlas. To nie jest reklama. Ten serwis szybko się googluje, wydaje się, że nie ma reklamy i jest wspierany przez kilka firm.

Umożliwia wskazanie miejsca instalacji, mocy elektrowni słonecznej, orientacji i kąta nachylenia paneli oraz uzyskanie przybliżonego prognozy generacji.

W tym artykule pokażę to na własnym przykładzie.

Na początek otwieramy Global Solar Atlas i znajdujemy na mapie miejsce, gdzie zainstalowane są panele słoneczne.

W moim przypadku jest to obwód Iwano-Frankiwski.

Serwis od razu pokazuje podstawowe informacje o potencjale słonecznym tego obszaru.

Na przykład, dla mojego punktu Global Solar Atlas pokazuje:

Ostatnie dwa wskaźniki są szczególnie interesujące do porównania.

Serwis ocenia, że dla tego obszaru optymalny kąt nachylenia paneli wynosi około 38°, podczas gdy moje panele są zamontowane pionowo - pod 90°.

To znaczy, że moja instalacja świadomie różni się od optymalnej.

I dlatego po prostu wzięcie liczby z mapy jest niewystarczające. Trzeba podać rzeczywiste parametry własnej elektrowni słonecznej.

W bloku Choose PV system to calculate energy yield można zmienić konfigurację systemu PV. Najpierw wybierzemy Small residential.

Wyświetli się standardowa elektrownia słoneczna:

Ale musimy podać swoje parametry. Klikamy Change PV System.

Podaję swoje parametry:

Параметр	Значення
Тип системи	Small residential
System size / Потужність сонячного поля	3,84 kWp
Azimuth of PV panels / Азимут	180°
Tilt of PV panels / Кут нахилу	90°

Co to jest kWp? kWp (kilowat szczytowy) - to nominalna, lub szczytowa, moc elektrowni słonecznej.

Azymut 180° oznacza, że panele są skierowane na południe.

Dla mojej instalacji odpowiada to rzeczywistemu położeniu paneli.

90° to pionowy montaż.

To znaczy, że panele są faktycznie zamontowane na pionowej ścianie budynku, a nie na skośnym dachu.

To ważne, aby wskazać w kalkulatorze, ponieważ kąt nachylenia bezpośrednio wpływa na ilość energii słonecznej, którą powierzchnia panelu otrzymuje w ciągu roku. Klikamy Open detail:

Po wprowadzeniu tych parametrów Global Solar Atlas oblicza oczekiwaną generację.

Dla mojego systemu pokazuje:

lub około:

Moja elektrownia ma moc 3,84 kWp, więc jeśli przeliczymy wynik na specyficzną produkcję:

To już całkiem wygodna liczba do porównania różnych instalacji słonecznych.

Na przykład, można powiedzieć, że w moich warunkach każdy zainstalowany kilowat paneli słonecznych według obliczeń Global Solar Atlas powinien produkować około 774 kWh rocznie.

To nie oznacza, że moja elektrownia codziennie będzie produkować tę samą ilość energii elektrycznej.

Wręcz przeciwnie - generacja w ciągu roku jest bardzo nierównomierna.

I tutaj staje się interesujące, aby spojrzeć nie tylko na roczny wynik, ale także na miesięczny.

Warto zwrócić uwagę na jeden moment: podane w interfejsie Average hourly profiles - to nie gotowa tabela miesięcznej generacji. To profil godzinowy, na podstawie którego można zobaczyć, o których godzinach dnia i w jakich miesiącach oczekiwana jest generacja.

To znaczy, że Global Solar Atlas daje możliwość spojrzenia na elektrownię słoneczną nie tylko z punktu widzenia "ile kWh będzie w ciągu roku", ale także zrozumienia kiedy dokładnie ta energia się pojawia.

Moim głównym powodem do wykonania tych obliczeń nie jest roczna generacja.

Latem 3,84 kW paneli i tak produkują wystarczająco dużo energii.

Interesuje mnie zima i możliwe blackouty.

W domu jest kocioł, pompy i podstawowe zużycie energii. Dlatego nawet stosunkowo niewielka generacja w słoneczny zimowy dzień może być przydatna.

I tutaj pionowy montaż paneli staje się interesującym kompromisem.

Świadomie zrezygnowałem z optymalnego kąta 38° na rzecz pionowego montażu 90°.

Powody są praktyczne:

Ale za to trzeba płacić mniejszą roczną generacją. Oto na przykład Average hourly profiles wykres dla montażu 38 stopni:

Dla mojego obszaru serwis pokazuje optymalny kąt około 38°.

To oznacza, że gdybym projektował system wyłącznie w celu maksymalizacji generacji słonecznej, kierowałbym się mniej więcej tym kątem.

Ale w rzeczywistości maksymalna roczna generacja - nie zawsze jest jedynym celem.

Ważne jest dla mnie uzyskiwanie energii dokładnie wtedy, gdy jest potrzebna, a także posiadanie jak najprostszej konstrukcji.

Dlatego 90° - to nie "błąd w instalacji", a świadomy kompromis.

I teraz można to przynajmniej w przybliżeniu ocenić liczbami. Wizualnie można zobaczyć, że wykres z 90 stopniami w zimnych miesiącach jest bardziej "gorący". Ale wartości nie są znacznie wyższe. Więc wziąłem wartości z dwóch tabel i wrzuciłem do SI, aby porównał. I wynik jest taki:

Місяць	38°	90°	90° від 38°
Листопад	≈150 кВт·год	≈123 кВт·год	82%
Грудень	≈161 кВт·год	≈177 кВт·год	110%
Січень	≈208 кВт·год	≈227 кВт·год	109%
Лютий	≈268 кВт·год	≈258 кВт·год	96%
Листопад–лютий	≈787 кВт·год	≈785 кВт·год	≈100%

W ciągu roku pionowy montaż traci około 30% generacji w porównaniu do optymalnego kąta 38°. Ale jeśli spojrzeć na zimne miesiące - listopad, grudzień, styczeń i luty - różnica praktycznie znika (w tych miesiącach). A w grudniu i styczniu pionowe panele nawet dają około 10% więcej generacji. Proporcja procentowa. Ale również wrzuciłem do obliczeń stację o mocy 10 kW. Dlaczego, listopad obliczyło znacznie lepiej dla stacji 10 kW. Oczywiście może SI coś źle policzyło. Więc proszę - sprawdzajcie wszystkie informacje samodzielnie.

Місяць	38°	90°	90° від 38°
Листопад	≈480 кВт·год	≈480 кВт·год	100%
Грудень	≈434 кВт·год	≈465 кВт·год	107%
Січень	≈527 кВт·год	≈589 кВт·год	112%
Лютий	≈644 кВт·год	≈644 кВт·год	100%
Листопад–лютий	≈2085 кВт·год	≈2178 кВт·год	104%

I dane są nawet trochę ciekawsze. Nie bezpośrednio ogień oczywiście. Ale minimalna konieczność czyszczenia ze śniegu - to duży plus. Oczywiście, jeśli sprzedajesz energię elektryczną lub aktywnie korzystasz - kąt 38 stopni w moim przypadku to +30% rocznej produkcji.

Global Solar Atlas wyraźnie ostrzega, że takie oceny są przeznaczone przede wszystkim do wstępnej analizy.

Serwis wykorzystuje standardowe założenia dotyczące wielu parametrów systemu PV. Do szczegółowego projektowania potrzebne są narzędzia, które pozwalają uwzględnić więcej parametrów samej elektrowni oraz wykorzystują dokładniejsze dane meteorologiczne.

Dlatego liczby 2971 kWh rocznie nie należy traktować jako gwarancji.

To prognoza.

A najciekawsze dla mnie - po roku porównać tę prognozę z rzeczywistą generacją moich 3,84 kW paneli.

Wtedy będzie można sprawdzić, jak Global Solar Atlas okazał się bliski rzeczywistości właśnie dla pionowych paneli zamontowanych na południowej ścianie. I będę wyciągał wnioski dotyczące/na zwiększenie domowej elektrowni słonecznej.